中新网北京11月25日电 记者孙自法报道,施普林格·自然旗下的《自然-天文学》期刊最近刊登了一项研究,揭开了太阳系外层小冰卫星的秘密。研究者通过建模发现,如果这些卫星的冰壳变薄,地下海洋就会沸腾起来。这一现象可能会给土星的土卫一、土卫二,还有天王星的天卫五等星球的表面特征和地质活动带来变化,从而影响到未来探索海洋星球的策略。 NASA对这个发现给予了高度重视,给他们在土卫二以及天王星的任务增加了不少重要信息。美国加州大学戴维斯分校的Maxwell L. Rudolph与同事们建模分析了太阳系外层所有中型冰质海洋卫星的冰壳变薄过程。他们发现,对于像土卫一(半径198公里)和土卫二(半径252公里)这种较小天体来说,一旦冰壳变薄达到一定程度(5公里到15公里),海洋压力就会降到水的三相点附近。 这意味着固态、液态和气态水可能同时存在于这些小卫星的海洋中,沸腾与蒸发就会接踵而至。这种状态会给冰壳施加巨大压力,导致挤压破坏。天卫三(半径300公里)和土卫八这些更大的卫星情况又有所不同。冰壳变薄给它们带来的主要是挤压构造影响,由此产生的断层可能解释了它们表面观察到的褶皱和赤道构造特征。 为了证明这一点,科学家们进行了数值模拟实验。模拟结果显示了上述结论的正确性。这一系列研究揭示出沸腾驱动过程可能促进小型卫星表面重塑和火山活动,而大型卫星主要受挤压构造影响。施普林格·自然供图显示了这次研究中涉及到的几种卫星形态:有南极虎纹裂隙活跃喷发的土卫二、有成因未明山脊的天卫八、存在地下海洋可能的土卫一,以及呈现复杂多边形构造特征的天卫五。 以往研究已经发现过一些例子表明这些星球发生过冰壳变薄现象。比如天卫五和土卫一就有这种情况出现。这个现象引起了科学家们对其内部动力学和表面地质如何变化的好奇。 这些发现不仅解开了太阳系一些奇怪现象背后的谜团,也为未来探索这些星球提供了宝贵的信息指导。希望通过这次研究成果能帮助我们更好地了解太阳系这些神秘世界。